Студопедия
Случайная страница | ТОМ-1 | ТОМ-2 | ТОМ-3
АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатика
ИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханика
ОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторика
СоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансы
ХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника

Пористость и просветность пород

Читайте также:
  1. Cамые популярные породы кошек
  2. VI. Требования к охоте с собаками охотничьих пород и ловчими птицами
  3. ВОЙНА ПРОТИВ ХОРЕЗМА И ПОРОДНЕНИЕ С ЧИНГИСИДАМИ
  4. Геологическая деятельность ветра сводится к разрушению (эрозия) коренных пород, переносу (транспортировке) и накоплению (аккумуляции) продуктов разрушения
  5. Геологическая деятельность поверхностных вод сводится к разрушению (эрозия) коренных пород, переносу (транспортировке) и накоплению (аккумуляции) продуктов разрушения.
  6. Для кобыл 2-х лет чистокровной верховой породы
  7. Есть ли породные особенности рациона собаки?

Пористость пород — их свойство содержать в себе пространство (поры), не занятое твердым веществом. Часть объема пород, занятая порами, характеризуется коэффициентом пористости (m), который представляет отношение части объема пород, занятого порами (W п), к общему объему пород (W):

 

m= (3.1)

 

Просветность или поверхностная пористость пород — это часть сечения пород, которая свободна для прохода газа или жидкости. Она характеризуется коэффициентом просветности (n), который представляет отношение площади поперечного сечения пор (S n) к площади породы (S), т. е.

 

n= (3.2)

 

Важное значение представляет определение не наименьшего, а среднего значения просветности (n с) для данного объема пород.

Объем порового пространства пород ( Wn ) определяется из уравнения

 

W n = Sc l=nc S l, (3.3)

 

где Sc- средняя величина площади каналов;

l — длина образца пород;

S — общая площадь поперечного сечения образца породы.

Но объем порового пространства определяется также и из уравнения

 

Wn = mSl, (3.4)

 

следовательно,

пс = m (3.5)

и

Sc = mS, (3.6)

 

т.е. среднее значение просветности ( пс ) равно значению пористости (т).

Поры горных пород различают по величине и делят на группы: сверхкапиллярные, капиллярные или обыкновенные и суб- капиллярные.

Сверхкапиллярные поровые каналы имеют сечение 0,2 мм2, что соответствует диаметру канала более 0,5 мм.

При таком сечении порового канала капиллярные силы не играют большой роли.

Капиллярные поровые каналы пород имеют диаметр 0,5-0,0002 мм. При таком диаметре поровых каналов капиллярные силы (прилипание, сцепление, и т. п.) препятствуют движению жидкости под действием сил тяжести. И для обеспечения движения жидкости по капиллярным поровым каналам Необходимо прикладывать добавочные силы.

Субкапиллярные поровые каналы пород имеют диаметры менее 0,0002 мм. В каналах такого диаметра силы поверхностного натяжения и др. столь велики, что для обеспечения движения жидкости по субкапиллярным каналам необходимо прибегать к чрезвычайно высоким давлениям. Если порода с субкапиллярными каналами сухая, то вначале она впитывает влагу, которая переходит в связанное с породой состояние, а затем движение жидкости по субкапиллярным каналам прекратится.

Породы с субкапиллярной жидкостью могут рассматриваться как практически негазопроницаемые.

Вреальных грунтах размеры частиц и их форма далеко не одинаковы, поэтому их пористость зависит от гранулометрического состава, формы и расположения зерен, литологического состава и от давления.

Закон фильтрации, выраженный через коэфициент проницаемости пород, имеет вид

(3.7)

откуда

(3.8)

Коэффициент проницаемости k имеет размерность площади и зависит от свойств пористой среды. Решая уравнения (3.7) и (3.8) относительно k, получим

(3.9)

Но не всегда фильтрация жидкости подчиняется линейному закону, выраженному уравнением (3.7), выведенным применительно к ламинарному гидравлическому режиму.

Наблюдается некоторая критическая скорость фильтрации, (FGH), при превышении которой уравнение (3.7) непригодно, так как при этой скорости наблюдается переход гидравлического режима движения жидкости из ламинарной в турбулентную область. Каждой из этих областей соответствуют определенное значение числа Рейнольдса (Re), которое опредеделяет гидродинамический характер движения газа или жидкости.

Значение Re при фильтрации жидкости определяется соответственно из уравнения

Re = , (3.10)

где —кинематическая вязкость.

Значения Re, при которых появляются отклонения от линейного закона фильтрации, называются критическими значениями (Reкp). Для природных грунтов Reкр равно от 4 до 12, а для сцементированных песков ReKp — около единицы.

При движении жидкости по трубам ReKp в зависимости от шероховатости труб и других факторов колеблется от 2300 до 350.

Поэтому следует считать, что при фильтрации жидкости и газов нарушение линейного закона фильтрации еще не означает перехода от ламинарного к турбулентному режиму, т. е. всякий фильтрационный поток, для которого справедлив линейный закон фильтрации, есть поток ламинарный, но не всякий ламинарный поток подчиняется этому закону.

Относительной проницаемостью пород считают отношение фазовой проницаемости к абсолютной.

За единицу проницаемости принят дарси, который равен проницаемости такой породы при проходе, через образец которой площадью в 1 см2 и длиной в 1 см при перепаде давления в 1 а трасход жидкости вязкостью в 1 сантипуаз, составлят 1 см3/сек.

Проницаемость имеет размерность площади. Один дарси прибблизительно равен одному квадратному микрону, точнее 1,02*10-6 мм2. Более мелкими единицами проницаемости являются: децидарси — 0,1 дарси, сантидарси — 0,01 дарси и миллидарси — 0,001 дарси.

В практике добычи нефти и природного газа считают хорошо проницаемыми те породы, коэффициент проницаемости которых определяется единицами дарси или децидарси.

Коэффициент проницаемости (k) может определяться лабораторно по результатам испытания образцов пород и по данным работы скважин в природных условиях залегания пласта.

Размерность k зависит от системы единиц, в которой выражены определяющие его величины.

В табл. 3.1 приведены значения коэффициентов проницаемости для некоторых угольных пластов (kу) и вмещающих пород (k п), а также kу/kп

Таблица 3.1

Значения коэффициентов проницаемости для некоторых угольных пластов (kу) и вмещающих пород (k п)

Наименование пласта kу, дарси kп, дарси kу/kп
Пласт К8 Лисичанская станция Подземгаз 1,7 0,09  
Буроугольный пласт Подмосковная станция Подземгаз 2,0 2,0  
Буроугольный пласт Шатская станция Подземгаз 1,8 0,32  
Пласт VIII Внутренний Южно-Двинская станция Подземгаз 0,95 0,0475  

 

Коэффициент проницаемости угольных пластов с глубиной снижается. На определенных глубинах, как это показано по данным Лисичанской станции Подземгаз, он составляет:

угольный пласт К8 на глубине 60 м 1,8 дарси

угольный пласт K8 на глубине 150 м 1,12 дарси

угольный пласт l 7 на глубине 60 м 0,34 дарси

угольный пласт l 7 на глубине 75 м 0,27 дарси

угольный пласт l6 на глубине 150 м 1,5*10-3 дарси

угольный пласт l5, на глубине 200 м 1,1*10-3 дарси.


Дата добавления: 2015-08-21; просмотров: 1524 | Нарушение авторских прав


Читайте в этой же книге: Щодо виконання завдань практичних занять з вибіркової навчальної дисципліни циклу самостійного вибору ВНЗ | Фільтраційний метод газифікації вугілля в пласті | Метод газифікації вугілля в каналі | Деякі шляхи розвитку методів газифікації вугілля в пласті | Класифікація методів підземної газифікації вугілля за хіміко-технологічною ознакою | Основні процеси повної газифікації вугілля | Розрив вугільного пласта дуттям | Розрив вугільного пласта рідиною | Одноканальні газогенератори | Багатоканальні підземні газогенератори |
<== предыдущая страница | следующая страница ==>
Схема газоутворення| Термічний вплив на пласт

mybiblioteka.su - 2015-2024 год. (0.008 сек.)